文献综述
摘要:颗粒是人类身边广泛存在的的一种物质,与人类的生活息息相关。当大量颗粒聚集成离散物质时,便表现出出不同于连续介质的运动规律和物理性质。颗粒物质的种种特性引起科学家的广泛关注,且这些特性具有良好的科学意义和应用背景,已成为一个热门的研究领域。本文综述了目前颗粒物质的一些特性、研究现状和进展。
关键字:颗粒物质,一维颗粒链,孤立波,Y型颗粒链
- 研究背景
颗粒物质在自然界、日常生活及生产和技术中普遍存在。例如:自然界中沙石、土壤、浮冰、积雪等;日常生活中的粮食、糖、盐等;生产和技术中的煤炭、矿石、建材以及不少药品、化工品也为颗粒物质[1]。我们所说的颗粒物质一般指直径在1um以上粒子组成的体系,这些体系似乎处于固液之间,静止时类似于固体,流动时又类似液体,具有独特的性质[1]。对于不同大小的颗粒,如何加以转动和振动,会使其按颗粒大小分离。所以,不能用解释一般固体、液体的方法解释。
至今为止,我们对颗粒物质的认识还不够清楚,只能够描述它的一些特征,无法给出能合适表述其状态的方程。颗粒物质之间的相互作用主要是相互的碰撞和摩擦,对其个体性质不敏感。我们主要也是研究其之间的物理特性,对单个颗粒毫无意义。
研究颗粒物质能帮助人们地球上各种颗粒物质的产生、加工和运输。就目前而言,全世界各种粮食谷物及其他的颗粒物产量达数百亿,其包括各种矿石,水泥等。这些物质的生产 、运输、加工及储存 ,每年约消耗地球上 10%的能量[2]。同时,对泥石流、雪崩、交通拥堵甚至是地震预测等问题的解决,都需要我们更深入的了解颗粒物质。由于其与人类生活息息相关,近年来成为了凝聚态方面的热门研究。
- 研究现状
目前,颗粒物质的研究只要是在颗粒链方面的研究。主要是一维颗粒链的研究,而且目前已经有了许多有趣的现象[3-11]。同时,二维颗粒链也已经有了一些初步成果[12-14]。下面我们介绍一些关于颗粒物质的特性和现象。
2.1孤立波在一维颗粒链中的传播特性[3]
图1 模拟体系示意图
